CN109693663A - 基于主动干预转向系统的车辆稳定性控制系统 - Google Patents
基于主动干预转向系统的车辆稳定性控制系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及基于主动干预转向系统的车辆稳定性控制系统,其特征在于,至少具备:电子助力转向模块,用于接收来自电子制动控制模块的扭矩请求指令,并输出扭矩对转向轮和方向盘的位置进行干预的信号指令;以及电子制动控制模块,用于根据驾驶员通过制动踏板施加的液压力、通过轮速传感器输入的车轮工作状态、以及通过车身惯量传感器输入的车辆实际加速度和横摆角速度信号判断车辆的行驶状态,以及根据驾驶员施加的制动背压计算得到当前车辆的控制状态与理想控制状态的稳定性偏差以及补偿稳定性偏差需要的转向轮转角,并得到实现目标转向轮转角所要提供的辅助扭矩值并发送给所述电子助力转向模块。
Description
技术领域
本发明涉及车辆控制技术,更具体地是涉及在传统通过调节制动压力控制稳定性的基础上增加主动的转向系统扭矩控制改变转向轮的角度从而产生额外的横摆力矩以强化稳定性控制作用的车辆稳定性控制系统。
背景技术
目前已有的道路车辆稳定性控制系统主要涉及以下两类:
1.制动防抱死(ABS),这类系统采集轮速信号来估算车辆的车轮运行状态包括轮速、轮加速(减速)以及滑移率等。ABS系统通过通断电磁阀来调制各个轮缸的压力来达到防止抱死和控制车身稳定性的目的。其中比较典型的工况是分离路面制动,由于两侧车轮所处路面的附着系数差值较大,制动时产生的差分力会产生强烈的横摆作用导致车辆失稳。针对这种工况,高附侧车轮会在探测到初始横摆趋势时,进行一个大的泄压,以减小横摆趋势,帮助驾驶员控制车辆;然后缓慢通过电磁阀的启闭精确控制压力上升梯度,以逐步重新获得减速度。为了保证减速度,高附侧的制动力仍然会明显高于低附侧,导致横摆力矩仍然存在。此时需要驾驶员通过向低附侧修正方向盘以消除这种横摆趋势。
2.电子稳定性控制(ESC)系统,这类系统一般通过采集轮速信号和车身姿态信号(横摆角速度信号、侧向加速度信号)得到车辆的实际运动状态,并与通过方向盘转角得到的驾驶员意图进行对比,得到实际状态与意图的偏差值并计算消除偏差所需要的干预量,并通过轮边的主动力矩控制或者滑移率控制(特定滑移率对应的轮胎侧向力和纵向力)产生对车辆质心的侧偏力矩进行纠偏。
以上稳定性控制系统,都是直接通过对车轮的制动力调节来具备对车辆稳定性进行控制或干预的能力,但由于在轮胎相平面的力学特性限制,其能实现的干预范围仍然有限。另外后轮承担了后轴的侧向支撑作用,侧向力随滑移率升高而降低决定了后轮能被干预的程度有限,不然容易造成后轴失稳。而像分离路面制动的工况,由于要保证减速度,高附侧的制动力必然高于低附侧,因此横摆的作用不能被完全消除。以上种种可以视作通过车轮制动力调节来控制稳定性的掣肘。
因此需要引入一种额外的方法来克服制动力调节的限制。
发明内容
鉴于所述问题,本发明旨在提供一种能够强化稳定性控制作用的主动干预转向系统扭矩引导方向盘操作的稳定性控制系统。
本发明的车辆稳定性控制系统在传统通过调节制动压力控制稳定性的基础上,额外增加了对转向轮的转角控制,它通过对转向系统主动扭矩控制改变转向轮的角度从而产生额外的横摆力矩以强化稳定性控制作用。同时,这种干预会同时对方向盘产生引导作用,帮助驾驶员将方向盘控制在目标位置。
本发明的基于主动干预转向系统的车辆稳定性控制系统,其特征在于,具备:
车身惯量传感器,用于测量车辆的实际侧向加速度和横摆角速度并提供给下述的电子制动控制模块;
方向盘,用于向驾驶员传递系统的干预意图并接收来自下述电子助力转向模块的信号指令;
电子助力转向模块,用于接收来自下述电子制动控制模块的扭矩请求指令,并经过规定计算并输出扭矩对转向轮和方向盘的位置进行干预的信号指令;以及
电子制动控制模块,用于根据驾驶员通过制动踏板施加的液压力、通过轮速传感器输入的车轮工作状态、以及通过车身惯量传感器输入的车辆实际加速度和横摆角速度信号判断车辆的行驶状态,以及根据驾驶员施加的制动背压计算得到当前车辆的控制状态与理想控制状态的稳定性偏差以及补偿稳定性偏差需要的转向轮转角,并得到实现目标转向轮转角所要提供的辅助扭矩值并发送给所述电子助力转向模块。
优选地,所述电子助力转向模块具备:
电控单元,用于接收来自所述电子制动控制模块的扭矩请求指令,并经过与自身计算出的扭矩经过比较和仲裁、然后输出扭矩对转向轮和方向盘的位置进行干预;
方向盘传感器,向所述电子制动控制模块输出方向盘转角信号;以及
电机助力单元,通过传动系统控制转向轮的角度及向方向盘提供力反馈。
优选地,所述电子制动控制模块具备:
压力传感器,用于探测驾驶员通过制动踏板施加的液压力;
电控单元,用于通过所述轮速传感器输入的轮速信号得到车轮的工作状态,以及通过车身惯量传感器输入的车辆实际加速度和横摆角速度信号判断车辆的行驶状态,以及通过压力传感器得到的驾驶员施加的制动背压,计算得到当前车辆的控制状态与理想控制状态的稳定性偏差,以及补偿稳定性偏差需要的转向轮转角,并得到实现目标转向轮转角所要提供的辅助扭矩值,并发送给电子助力转向系统;以及
电机和线性电磁阀,通过电机运行偏心带动液压泵以及对应液压回路的电磁阀的开闭来实现车辆制动轮缸液压压力的精确调节,并对车辆质心产生纠偏力矩效应和转向力矩主动干预协同控制车辆的稳定性
优选地,所述电子制动控制模块在判断车辆失稳状态下,通过主动干预转向系统力矩使转向轮达到目标位置,以实现稳定性控制;
在干预的同时,转向力矩的干预通过方向盘传递给驾驶员,使其感受到引导作用,当距离目标位置偏差大时,转向力矩干预增大,导向目标位置的引导作用增强。当距离目标位置偏差减小时,转向力矩干预减小,引导作用减弱;
在干预时,当驾驶员的手力方向与系统转向扭矩干预方向同向时即朝向目标位置,系统提供助力引导方向盘转向目标位置,当驾驶员手力方向与转向系统扭矩干预方向反向时即背离目标位置,系统提供阻尼和反向助力;
当驾驶员脱把时,系统通过力矩控制将转向轮和方向盘控制到目标位置
优选地,所述电子制动控制模块接收所述轮速传感器的轮速信号,用于判断轮速、参考车速、轮加减速以及单轮的滑移率,
所述电子制动控制模块接收所述车身惯量传感器的侧向加速度信号和横摆角速度信号,用于判断车辆的运动状态,
所述电子制动控制模块接收来自所涉及电子助力转向系统的方向盘转角信号,或者来自于独立的方向盘转角传感器信号,用于计算当前方向盘位置以及通过转向比来计算转向轮的当前转角,
所述电子制动控制模块接收来自所述电子助力转向系统的方向盘转角信号,或者来自于独立的方向盘转角传感器信号,用于计算驾驶员期望的车辆横摆角速度,
所述电子制动控制模块接收轮速信号和侧向加速度信号,用于计算车辆的纵向加速度和侧向加速度,并计算四个车轮瞬时的动态载荷:
优选地,所述电子制动控制模块存储“不同转向轮侧偏角下”轮胎的侧向力和纵向力的脉谱图,并结合计算的车轮的动态载荷及当前转向轮的侧偏角得到当前转向轮的纵向力、侧向力以及合力,以及合力对车辆质心产生的横摆力矩;
所述电子制动控制模块根据车辆的实际横摆角速度与通过方向盘转角得到的驾驶员期望的横摆角速度比较得到偏差横摆角速度,并计算消除横摆角速度所需要的纠偏力矩,并通过查找“不同转向轮侧偏角下”轮胎的侧向力和纵向力的脉谱图,及结合实时计算的轮胎瞬时动态载荷,得到产生纠偏力矩所需要的目标转向轮转角;
优选地,所述电子制动控制模块计算目标转向轮转角和当前转向轮转角的差值,并计算得到消除转角的差值所需要的转向力矩,
所述电子制动控制模块将转向力矩请求发给所述电子助力转向模块实现转向干预,
所述电子制动控制模块的在稳定性控制中仅针对过度转向的工况,这是考虑到不足转向工况下,增加转向轮的角度并不会增加车轮的侧偏力以产生额外的侧偏力矩。
优选地,所述电子制动控制模块给出扭矩控制的输出值在一个安全的范围内以避免输出值过高产生风险,
优选地,所述电子助力转向模块接收所述电子制动控制模块给出的扭矩控制请求,并与自身的扭矩控制计算进行比较、仲裁和结合,并输出一个最终扭矩值。
优选地,所述电子制动控制模块通过一个PID控制器对横摆角速率偏差进行动态消除,以避免在消除车辆横摆时产生的波动。
如上所述,本发明公开了一种主动干预转向系统扭矩引导方向盘操作的稳定性控制系统,该系统具有1个电子制动控制模块(EBCM),用于对四个车轮的轮缸制动压力进行调节以保证车辆稳定性,以及作为主控单元计算和发出转向扭矩干预的请求和目标值对电子转向系统进行干预;1个电子转向助力系统(EPS)用于接收来自电子制动控制模块的扭矩请求指令,并经过与自身计算出的扭矩经过比较和仲裁、然后输出扭矩对转向轮和方向盘的位置进行干预;4个轮速传感器,用于探测四轮的轮速、轮加速(减速)、及用于电子制动控制模块的滑移率计算;1个车身惯量传感器,用于向电子制动控制模块(EBCM)输出车辆的实际侧向加速度和横摆角速度,使其判断车辆的稳态和非稳态。该系统可以在车辆产生失稳时,主动控制方向盘的转矩以引导驾驶员进行正确的转向输入,当方向盘实际位置与引导的目标位置接近时,引导作用减小(驾驶员感受不到力矩干预),当与目标位置偏差增大时,引导作用增强(驾驶员感受到扭矩增加)。
如上所述,根据本发明的基于主动干预转向系统的车辆稳定性控制系统,能够获得以下技术效果:
通过对系统内电子助力转向子系统的主动转向力矩干预,使转向轮产生一个额外的转角,而由此产生的轮胎侧偏角将改变原相平面内的侧向力和纵向力及其合力,从而产生一个新的力矩作用;
通过对转向力矩的干预,转向力矩的干预通过方向盘传递给驾驶员,使其感受到引导作用,当距离目标位置偏差大时,转向力矩干预增大,导向目标位置的引导作用增强。当距离目标位置偏差减小时,转向力矩干预减小,引导作用减弱。当驾驶员脱把时(无手力),系统通过力矩控制将转向轮和方向盘控制到目标位置;
转向力矩的干预请求永远低于一个安全的限值,以确保系统的功能安全要求,不会产生一个非预期的转向行为或者车辆失稳行为;
通过一个PID控制器来动态消除系统的横摆角偏差,通过积分常数的作用可以消除稳态误差,避免控制超调导致的横摆角持续扰动使驾驶员产生不安定感。
附图说明
图1是本发明的主动干预转向系统扭矩引导方向盘操作的稳定性控制系统的整车架构图。
图2是本发明的主动干预转向系统扭矩引导方向盘操作的稳定性控制系统“分离路面制动”的工作原理图。
图3是本发明的主动干预转向系统扭矩引导方向盘操作的稳定性控制系统“过度转向控制”的工作原理图。
附图标记
1:电子助力转向模块;
2:车身惯量传感器;
3:方向盘;
4:制动轮缸;
5:电子制动控制模块;
6:轮速传感器。
具体实施方式
下面介绍的是本发明的多个实施例中的一些,旨在提供对本发明的基本了解。并不旨在确认本发明的关键或决定性的要素或限定所要保护的范围。
图1是本发明的主动干预转向系统扭矩引导方向盘操作的稳定性控制系统的整车架构图。
下面参照图1,对本发明的主动干预转向系统扭矩引导方向盘操作的车辆稳定性控制系统进行说明。
本发明的车辆稳定性控制系统主要包括:电子助力转向控制模块(EPS)1、车身惯量传感器2、方向盘3、制动轮缸4、电子制动控制模块(EBCM)5以及轮速传感器6。
所述电子助力转向控制模块(EPS)1:包括电控单元11、方向盘转角传感器12和电机助力单元13。电子转向控制模块1通过总线向电子制动控制模块(EBCM)5发送方向盘转角位置,以及通过总线接收来自电子制动控制模块(EBCM)5的扭矩请求指令,并经过与自身计算出的扭矩经过比较和仲裁、然后输出扭矩对转向轮的位置进行干预,同时反馈力矩到方向盘上起到手力的引导作用。
车身惯量传感器2用于测量车辆的侧向加速度和横摆角速度信号并且发送到车辆CAN总线上。
轮速传感器6在附图1中表示出了共有4个(仅是举例,并不本发明申请并不限于4个),用于监测每个车轮的速度、加速度(减速度)及滑移情况,并通过线束与电子制动控制模块(EBCM)5模块连接。
电子制动控制模块(EBCM)5主要包括:电机和泵(在图1中表示为51)、磁性电磁阀52、压力传感器53以及电控单元54。
其中,压力传感器53用于探测驾驶员通过制动踏板施加的液压力。电控单元(ECU)52用于通过轮速传感器4输入的轮速信号得到四个车轮的工作状态以及通过车身惯量传感器2输入的车辆实际加速度和横摆角速度信号判断车辆的行驶状态,计算得到当前车辆的控制状态与理想控制状态的稳定性偏差,以及补偿稳定性偏差所需要的纠偏力矩。
其中,电子制动控制模块(EBCM)5计算并分配纠偏力矩至制动压力控制和转向力矩控制。其中制动力矩受到当前转角下的轮胎力学极限限制、滑移率门限限制以及其他限制。
电子制动控制模块(EBCM)5通过电子助力转向系统发出的方向盘转角信号,通过转向比计算出转向轮的当前转角。
电子制动控制模块(EBCM)5通过轮速信号和侧向加速度信号,计算车辆的纵向加速度和侧向加速度,并计算四个车轮瞬时的动态载荷;电子制动控制模块存储“不同转向轮侧偏角下”轮胎的侧向力和纵向力的脉谱图,并结合计算的车轮的动态载荷及当前转向轮的侧偏角得到当前转向轮的纵向力、侧向力以及合力,以及对车辆质心的合力矩。
电子制动控制模块(EBCM)5通过如下方法计算分配至转力矩控制的干预量。它通过上文所述方法计算四个车轮瞬时的动态载荷,以及查找电子制动控制模块存储“不同转向轮侧偏角下”轮胎的侧向力和纵向力的脉谱图,得到车辆质心产生的横摆力矩需要的目标转向轮转角。目标转向轮转角对车辆质心合力矩与当前转向轮转角对车辆质心合力矩的差值即为额外纠偏力矩值。
电子制动控制模块(EBCM)5计算实现目标转向轮转角所要提供的转向扭矩干预值,并发送给电子助力转向系统,实现干预。
电子制动控制模块(EBCM)5当判断车辆姿态与驾驶员预期接近时,计算得到的干预量减小,扭矩引导作用减弱。当与预期一致时,干预量为很小或零。
电子制动控制模块(EBCM)5当驾驶员手力方向与系统力矩干预方向一致时,通过与目标车轮转角或方向盘转角位置的偏差调整干预量,离目标位置较远时提供较大的力矩干预将方向盘引导向目标位置,在接近目标位置过程中力矩干预逐步减小。
电子制动控制模块(EBCM)5当驾驶员手力方向与系统力矩相反时,通过与目标车轮转角或方向盘转角位置的偏差调整干预量,在稍稍偏离目标位置可以感受到系统的阻尼作用,并随着偏差增大而增大反向力,引导驾驶员将方向盘回到正确位置。
电子制动控制模块(EBCM)5给出扭矩控制的输出值会在一个安全的范围内,避免输出值过高产生风险。
电子制动控制模块(EBCM)5会通过PID控制器对横摆角速率偏差进行动态消除,以避免在消除车辆横摆时产生的波动。
下面,以图2为例,说明分离路面制动时电子制动控制模块(EBCM)5的工作过程。
图2是本发明的主动干预转向系统扭矩引导方向盘操作的稳定性控制系统“分离路面制动”的工作原理图。
如图2所示,当分离路面制动时,ABS系统会通过轮速信号及横摆角速度信号探测到大的横摆趋势以及左右侧车轮较大的轮减速和滑移率差异,判断系统进入分离路面工况。此时高附侧车轮首先进行泄压来减小横摆趋势,随后逐步上升制动压力以获得减速度。由于高附侧制动力仍然高于低附侧,横摆作用仍然存在,此时的横摆趋势仍然可以通过横摆角速度信号和轮速信号获得。电子制动控制模块(EBCM)5此时通过总线接收电子助力转向系统(EPS)1发出的方向盘转角信号,并计算得到转向轮的转角。同时通过连接的四个轮速传感器6得到各个车轮的滑移率。然后,查找内部存储的“转向轮转角”对应的滑移率与轮胎侧向力和纵向力及合力对质心的力矩脉谱图,以及通过加速度传感器计算得到的轮胎瞬时垂直载荷,得到当前的转向轮的合力矩。然后,通过测量到的横摆趋势确定需要消除的横摆角速度,并通过车辆动力学模型计算消除该角速度所需要纠偏力矩,并通过再次查找“转向轮侧偏角”对应的滑移率与轮胎侧向力和纵向力及合力对质心的力矩脉谱图,得到满足纠偏力矩所需要的目标转向轮转角。通过对目标转向轮转角和当前转向轮转角的比较得到需要达到目标转角所需要的转向力矩值并经过功能安全机制处理后发送给电子助力转向系统(EPS)1进行控制。整个制动过程中,会以与横摆角速度差值作为目标进行PID的控制,以消除横摆角的扰动。
图3是本发明的主动干预转向系统扭矩引导方向盘操作的稳定性控制系统“过度转向控制”的工作原理图。
同理,图3的过度转向控制中,当车辆产生过度转向时,电子制动控制模块(EBCM)5所包含电子稳定性程序会计算车辆的过度转向趋势及与驾驶员期望的差值,并得到消除差值的纠偏力矩。然后根据侧向加速度和轮速度信号计算得到的车轮动态载荷计算当前车轮的附着能力。然后通过当前车轮滑移率及四轮的侧偏角查找“转向轮侧偏角”对应的滑移率与轮胎侧向力和纵向力及合力对质心的力矩脉谱图,结合轮胎动态载荷得到四轮控制的目标滑移率值。一般由于前文所述的各种限制,轮边控制所产生的纠偏力矩与完全消除过度转向趋势的纠偏力矩有间隙,其间隙部分可以通过本文所述发明进行消除。由于电子稳定性的轮边干预常伴随大的制动力矩和噪声,其舒适性较差,通过转向力矩的干预可以相应减小制动力矩干预的分配,在保证稳定性的同时获得更好的舒适性。
如上所述,根据本发明的基于主动干预转向系统的车辆稳定性控制系统,能够获得以下技术效果:
通过对系统内电子助力转向子系统的主动转向力矩干预,使转向轮产生一个额外的转角,而由此产生的轮胎侧偏角将改变原相平面内的侧向力和纵向力及其合力,从而产生一个新的力矩作用;
通过对转向力矩的干预,转向力矩的干预通过方向盘传递给驾驶员,使其感受到引导作用,当距离目标位置偏差大时,转向力矩干预增大,导向目标位置的引导作用增强。当距离目标位置偏差减小时,转向力矩干预减小,引导作用减弱。当驾驶员脱把时(无手力),系统通过力矩控制将转向轮和方向盘控制到目标位置;
转向力矩的干预请求永远低于一个安全的限值,以确保系统的功能安全要求,不会产生一个非预期的转向行为或者车辆失稳行为;
通过一个PID控制器来动态消除系统的横摆角偏差,通过积分常数的作用可以消除稳态误差,避免控制超调导致的横摆角持续扰动使驾驶员产生不安定感。
以上例子主要说明了本发明的基于主动干预转向系统的车辆稳定性控制系统。尽管只对其中一些本发明的具体实施方式进行了描述,但是本领域普通技术人员应当了解,本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此,所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的,在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下,本发明可能涵盖各种的修改与替换。
Claims (10)
1.一种基于主动干预转向系统的车辆稳定性控制系统,其特征在于,具备:
车身惯量传感器,用于测量车辆的实际侧向加速度和横摆角速度并提供给下述的电子制动控制模块;
方向盘,用于向驾驶员传递系统的干预意图并接收来自下述电子助力转向模块的信号指令;
电子助力转向模块,用于接收来自下述电子制动控制模块的扭矩请求指令,并经过规定计算并输出扭矩对转向轮和方向盘的位置进行干预的信号指令;以及
电子制动控制模块,用于根据驾驶员通过制动踏板施加的液压力、通过轮速传感器输入的车轮工作状态、以及通过车身惯量传感器输入的车辆实际加速度和横摆角速度信号判断车辆的行驶状态,以及根据驾驶员施加的制动背压计算得到当前车辆的控制状态与理想控制状态的稳定性偏差以及补偿稳定性偏差需要的转向轮转角,并得到实现目标转向轮转角所要提供的辅助扭矩值并发送给所述电子助力转向模块。
2.如权利要求1所述的基于主动干预转向系统的车辆稳定性控制系统,其特征在于,所述电子助力转向模块具备:
电控单元,用于接收来自所述电子制动控制模块的扭矩请求指令,并经过与自身计算出的扭矩经过比较和仲裁、然后输出扭矩对转向轮和方向盘的位置进行干预;
方向盘传感器,向所述电子制动控制模块输出方向盘转角信号;以及
电机助力单元,通过传动系统控制转向轮的角度及向方向盘提供力反馈。
3.如权利要求2所述的基于主动干预转向系统的车辆稳定性控制系统,其特征在于,
所述电子制动控制模块具备:
压力传感器,用于探测驾驶员通过制动踏板施加的液压力;
电控单元,用于通过所述轮速传感器输入的轮速信号得到车轮的工作状态,以及通过车身惯量传感器输入的车辆实际加速度和横摆角速度信号判断车辆的行驶状态,以及通过压力传感器得到的驾驶员施加的制动背压,计算得到当前车辆的控制状态与理想控制状态的稳定性偏差,以及补偿稳定性偏差需要的转向轮转角,并得到实现目标转向轮转角所要提供的辅助扭矩值,并发送给电子助力转向系统;以及
电机和线性电磁阀,通过电机运行偏心带动液压泵以及对应液压回路的电磁阀的开闭来实现车辆制动轮缸液压压力的精确调节,并对车辆质心产生纠偏力矩效应和转向力矩主动干预协同控制车辆的稳定性。
4.如权利要求1~3任意一项所述的基于主动干预转向系统的车辆稳定性控制系统,其特征在于,
所述电子制动控制模块在判断车辆失稳状态下,通过主动干预转向系统力矩使转向轮达到目标位置,以实现稳定性控制;
在干预的同时,转向力矩的干预通过方向盘传递给驾驶员,使其感受到引导作用,当距离目标位置偏差大时,转向力矩干预增大,导向目标位置的引导作用增强;
当距离目标位置偏差减小时,转向力矩干预减小,引导作用减弱;
在干预时,当驾驶员的手力方向与系统转向扭矩干预方向同向时即朝向目标位置,系统提供助力引导方向盘转向目标位置,当驾驶员手力方向与转向系统扭矩干预方向反向时即背离目标位置,系统提供阻尼和反向助力;
当驾驶员脱把时,系统通过力矩控制将转向轮和方向盘控制到目标位置。
5.如权利要求1~3任意一项所述的基于主动干预转向系统的车辆稳定性控制系统,其特征在于,
所述电子制动控制模块接收所述轮速传感器的轮速信号,用于判断轮速、参考车速、轮加减速以及单轮的滑移率,
所述电子制动控制模块接收所述车身惯量传感器的侧向加速度信号和横摆角速度信号,用于判断车辆的运动状态,
所述电子制动控制模块接收来自所涉及电子助力转向系统的方向盘转角信号,或者来自于独立的方向盘转角传感器信号,用于计算当前方向盘位置以及通过转向比来计算转向轮的当前转角,
所述电子制动控制模块接收来自所述电子助力转向系统的方向盘转角信号,或者来自于独立的方向盘转角传感器信号,用于计算驾驶员期望的车辆横摆角速度,
所述电子制动控制模块接收轮速信号和侧向加速度信号,用于计算车辆的纵向加速度和侧向加速度,并计算四个车轮瞬时的动态载荷。
6.如权利要求1~3任意一项所述的基于主动干预转向系统的车辆稳定性控制系统,其特征在于,
所述电子制动控制模块存储“不同转向轮侧偏角下”轮胎的侧向力和纵向力的脉谱图,并结合计算的车轮的动态载荷及当前转向轮的侧偏角得到当前转向轮的纵向力、侧向力以及合力,以及合力对车辆质心产生的横摆力矩;
所述电子制动控制模块根据车辆的实际横摆角速度与通过方向盘转角得到的驾驶员期望的横摆角速度比较得到偏差横摆角速度,并计算消除横摆角速度所需要的纠偏力矩,并通过查找“不同转向轮侧偏角下”轮胎的侧向力和纵向力的脉谱图,及结合实时计算的轮胎瞬时动态载荷,得到产生纠偏力矩所需要的目标转向轮转角。
7.如权利要求1~3任意一项所述的基于主动干预转向系统的车辆稳定性控制系统,其特征在于,
所述电子制动控制模块计算目标转向轮转角和当前转向轮转角的差值,并计算得到消除转角的差值所需要的转向力矩,
所述电子制动控制模块将转向力矩请求发给所述电子助力转向模块实现转向干预,
所述电子制动控制模块的在稳定性控制中仅针对过度转向的工况,这是考虑到不足转向工况下,增加转向轮的角度并不会增加车轮的侧偏力以产生额外的侧偏力矩。
8.如权利要求1~3任意一项所述的基于主动干预转向系统的车辆稳定性控制系统,其特征在于,
所述电子制动控制模块给出扭矩控制的输出值在一个安全的范围内以避免输出值过高产生风险。
9.如权利要求1~3任意一项所述的基于主动干预转向系统的车辆稳定性控制系统,其特征在于,
所述电子助力转向模块接收所述电子制动控制模块给出的扭矩控制请求,并与自身的扭矩控制计算进行比较、仲裁和结合,并输出一个最终扭矩值。
10.如权利要求1~3任意一项所述的通过主动干预转向系统扭矩引导方向盘操作的稳定性控制系统,其特征在于,
所述电子制动控制模块通过一个PID控制器对横摆角速率偏差进行动态消除,以避免在消除车辆横摆时产生的波动。
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